福建省仙游县枫亭中学2020届高三上学期月考物理试题
展开2019—2020年度枫亭中学上学期高三第二次月考物理试卷
一、选择题（12小题共48分，其中1~8为单项选择题，9~12为多项选择题）
1.在光滑的水平面上有一冰球以速度v0沿直线匀速从a点运动到b点，忽略空气阻力，图为俯视图。当冰球运动到b点时受到垂直于速度方向的力快速打击，打击之后冰球有可能沿哪一条轨迹运动( )
2.火星成为我国深空探测的第二颗星球，假设火星探测器在着陆前，绕火星表面匀速飞行(不计周围其他天体的影响)，宇航员测出飞行N圈用时t，已知地球质量为M，地球半径为R，火星半径为r，地球表面重力加速度为g。则( )
A．火星探测器匀速飞行的速度约为 B．火星的平均密度为
C．火星探测器的质量为 D．火星探测器匀速飞行的向心加速度约为
3.中国航天局秘书长田玉龙2019年3月6日证实，将在2019年年底发射高分四号卫星，这是中国首颗地球同步轨道高时间分辨率对地观测卫星。如下图左所示，A是静止在赤道上随地球自转的物体；B、C是同在赤道平面内的两颗人造卫星，B位于离地高度等于地球半径的圆形轨道上，C是地球同步卫星。下列关系正确的是( )
A．物体A随地球自转的角速度大于卫星B的角速度
B．卫星B的线速度大于卫星C的线速度
C．物体A随地球自转的加速度大于卫星C的加速度
D．物体A随地球自转的周期大于卫星C的周期
4.质量为2 kg的物体做直线运动，沿此直线作用于物体的外力与位移的关系如上图中所示，若物体的初速度为3 m/s，则其末速度为( )
A．5 m/s B． m/s C． m/s D． m/s
5.如上图右所示，木块A放在木块B的左端上方，用水平恒力F将A拉到B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功W1，生热Q1；第二次让B在光滑水平面上可自由滑动，F做功W2，生热Q2.则下列关系中正确的是( )
A．W1<W2，Q1＝Q2 B．W1＝W2，Q1＝Q2
C．W1<W2，Q1<Q2 D．W1＝W2，Q1<Q2
6.汽车以恒定的功率在平直公路上行驶，所受到的摩擦阻力恒等于车重的0.1，汽车能达到的最大速度为vm。则当汽车速度为vm时，汽车的加速度为(重力加速度为g)( )
A．0.1g B．0.2g C．0.3g D．0.4g
7．如图所示，是马戏团中上演的飞车节目，在竖直平面内有半径为R的圆轨道。表演者骑着摩托车在圆轨道内做圆周运动。已知人和摩托车的总质量为m，人以v1＝的速度通过轨道最高点B，并以v2＝v1的速度通过最低点A。则在A、B两点轨道对摩托车的压力大小相差( )
A．3mg B．4mg C．5mg D．6mg
8.如图所示，某一小球以v0＝10 m/s的速度水平抛出，在落地之前经过空中A、B两点，在A点小球速度方向与水平方向的夹角为45°，在B点小球速度方向与水平方向的夹角为60°(空气阻力忽略不计，g取10 m/s2)．以下判断中正确的( )
A．小球经过A、B两点间的时间t＝ s B．小球经过A、B两点间的时间t＝1 s
C．A、B两点间的高度差h＝10 m D．A、B两点间的高度差h＝15 m
9．在离水平地面h高处将一质量为m的小球水平抛出，在空中运动的过程中所受空气阻力大小恒为f，落地时小球距抛出点的水平距离为x，速率为v，那么，在小球运动的过程中( )
A．重力做功为mgh B．克服空气阻力做的功为f·
C．落地时，重力的瞬时功率为mgv D．重力势能和机械能都逐渐减少
10.在距水平地面10 m高处，以10 m/s的速度水平抛出一质量为1 kg的物体，已知物体落地时的速度为16 m/s，取g＝10 m/s2，则下列说法正确的是( )
A．抛出时人对物体做功为150 J B．自抛出到落地，重力对物体做功为100 J
C．飞行过程中物体克服阻力做功22 J D．物体自抛出到落地时间为 s
11.在倾角为30°的斜面上，某人用平行于斜面的力把原来静止于斜面上的质量为2 kg的物体沿斜面向下推了2 m的距离，并使物体获得1 m/s的速度，已知物体与斜面间的动摩擦因数为，g取10 m/s2，如图5所示，则在这个过程中( )
A．人对物体做功21 J B．合外力对物体做功1 J
C．物体克服摩擦力做功21 J D．物体重力势能减小20 J
12.如图右所示，一根不可伸长的轻绳两端各系一个小球a和b，跨在两根固定在同一高度的光滑水平细杆C和D上，质量为ma的a球置于地面上，质量为mb的b球从水平位置静止释放。当b球摆过的角度为90°时，a球对地面压力刚好为零，下列结论正确的是 ( )
A．ma∶mb＝3∶1 B．ma∶mb＝2∶1
C．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度小于90°的某值时，a球对地面的压力刚好为零
D．若只将细杆D水平向左移动少许，则当b球摆过的角度仍为90°时，a球对地面的压力刚好为零
二、实验题（共2小题，每空2分，共14分）
13．如实图甲所示，是某同学验证动能定理的实验装置．其步骤如下：
甲 乙
a．易拉罐内盛上适量细沙，用轻绳通过滑轮连接在小车上，小车连接纸带．合理调整木板倾角，让小车沿木板匀速下滑．
b．取下轻绳和易拉罐，测出易拉罐和细沙的质量m及小车质量M.
c．取下细绳和易拉罐后，换一条纸带，让小车由静止释放，打出的纸带如图乙(中间部分未画出)，O为打下的第一点．已知打点计时器的打点频率为f，重力加速度为g.
(1)步骤c中小车所受的合外力为________________．
(2)为验证从O →C过程中小车合外力做功与小车动能变化的关系，测出BD间的距离为x0，OC间距离为x1，则C点的速度为________．需要验证的关系式为______________(用所测物理量的符号表示)．
14．某实验小组在做“验证机械能守恒定律”实验中，提出了如实图所示的甲、乙两种方案：甲方案为用自由落体运动进行实验，乙方案为用小车在斜面上下滑进行实验．
(1)组内同学对两种方案进行了深入的讨论分析，最终确定了一个大家认为误差相对较小的方案，你认为该小组选择的方案是_________________，
理由是________________________________________________.
(2)若该小组采用图甲的装置打出了一条纸带如图丙所示，相邻两点之间的时间间隔为0.02 s，请根据纸带计算出B点的速度大小________m/s.(结果保留三位有效数字)
(3)该小组内同学们根据纸带算出了相应点的速度，作出v2－h图线如实图所示，请根据图线计算出当地的重力加速度
g＝___ ___m/s2.(结果保留两位有效数字)
三、计算题（共3小题，共38分）
15（12分）质量m＝1 kg的物体，在与物体初速度方向相同的水平拉力的作用下，沿水平面运动过程中动能—位移的图线如图所示。(g取10 m/s2)求：
(1)物体的初速度；(2)物体和水平面间的动摩擦因数； (3)拉力F的大小。
16（12分）如图为 “快乐大冲关”节目中某个环节的示意图。参与游戏的选手会遇到一个人造山谷AOB，AO是高h＝3 m的竖直峭壁，OB是以A点为圆心的弧形坡，∠OAB＝60°，B点右侧是一段水平跑道。选手可以自A点借助绳索降到O点后再爬上跑道，但身体素质好的选手会选择自A点直接跃上水平跑道。选手可视为质点，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。
(1)若选手以速度v0水平跳出后，能跳在水平跑道上，求v0的最小值；
(2)若选手以速度v1＝4 m/s水平跳出，求该选手在空中的运动时间。
17（15分）如图所示，半径R＝0.4 m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内，轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角θ＝30°，下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切，一根轻质弹簧的右端固定在竖直挡板上．质量m＝0.1 kg的小物块(可视为质点)从空中A点以v0＝2 m/s 的速度被水平抛出，恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道，经过C点后沿水平面向右运动至D点时，弹簧被压缩至最短，C、D两点间的水平距离L＝1.2 m，小物块与水平面间的动摩擦因数μ＝0.5，g取10 m/s2.求：
(1)小物块经过圆弧轨道上B点时速度vB的大小；
(2)小物块经过圆弧轨道上C点时对轨道的压力大小；
(3)弹簧的弹性势能的最大值Epm.
